Частицы из вакуума: ученые научились извлекать материю из пустоты.
Можно ли получить реальные частицы из вакуума?
Получить из вакуума материю оказалось возможным. Ведь с точки зрения квантовой физики вакуум вовсе не является пустотой.
На самом деле реальных частиц в вакууме действительно нет. Но, есть элементы виртуальные. Их описывает теория квантового поля. Эти частицы от реальных отличаются тем, что связь между энергетическим потенциалом и импульсом у них нарушена. Виртуальные частицы постоянно возникают в разных местах, в том числе и в вакууме. Но их особенность в том, что они не могут прожить долго. Сразу после рождения их поглощают реальные частицы или происходит их быстрое исчезновение.
Благодаря постоянному рождению и гибели виртуальных частиц происходит явление под названием квантовая флуктуация в вакууме. Это кратковременные колебания уровня энергии. События эти происходят очень быстро. Колебания измеряются в масштабах фентосекунд (миллионных долей миллиардной доли секунды).
Получается, что в вакууме, который принято считать абсолютно пустым, существуют колебания электрического либо магнитного поля. Ужа давно в научных кругах рассматривается теоретическая вероятность того, что если создать интенсивный свет, то виртуальные частицы можно будет сделать реальными. То есть добыть материю из вакуума.
Проблема теории состоит в том, что интенсивность света должна быть невероятно сильной. По меркам нынешних технологий она недостижима. Но, физикам удалось решить эту задачу. Они решили использовать несколько световых импульсов мощного лазера.
Команда исследователей из Кореи придумала хитрость, чтобы повысить интенсивность светового импульса. Они решили уменьшить насколько это возможно размер светового пятна. Это почти такой эффект, как работа с лупой, если пропускать через нее солнечный луч. Чем меньше пятно света, проходящего через стекло и падающего на предмет, тем он сильнее нагревается.
Но, свет, это еще и волна. Поэтому нельзя сделать пятно меньше некоего размера. Это явление называется дефракционным пределом.
Учитывая эти факторы, ученым все же удалось создать аппарат – дополнение к традиционной лазерной оптике. Он обеспечивает феноменальную фокусировку и позволяет максимально приблизиться к предельно малому размеру светового пятна. Идея сработала. Ученые добились той интенсивности света, при которой фотоны превращают виртуальные частицы в реальные.
То есть они уже сумели получить материю из вакуума.
